Détecteur de rayonnements électromagnétiques

Le terme détecteur de rayonnements électromagnétiques est souvent utilisé pour les dispositifs qui servent à localiser les matériaux ferromagnétiques ou les lignes conductrices de courant, en fonction de leurs propriétés magnétiques. Ces détecteurs de rayonnements électromagnétiques ne donnent souvent à l'utilisateur que des signaux visuels et/ou sonores. L'intensité de ces signaux s'amplifie lorsque le dispositif s'approche du matériau magnétiquement actif. Le détecteur de rayonnements électromagnétiques à haute sensibilité de ce type non seulement peuvent trouver des lignes d'installation cachée à une distance relativement proche de la surface, mais aussi, des munitions non explosées, des gisements archéologiques ou des roches contenant des minéraux à plusieurs mètres de profondeur. Cependant, dans l'information ci-après, nous utiliserons le terme détecteur de rayonnements électromagnétiques exclusivement pour les dispositifs qui indiquent l'intensité du champ magnétique en ampères par mètre ou la densité du flux magnétique (induction magnétique) en Tesla ou en Gauss.
Les champs magnétiques naturels existent indépendamment de l'activité humaine. Il s'agit du champ magnétique terrestre ou celui présent dans les roches magnétiques naturelles comme la magnétite, la ferrite, la pyrrhotite et la ferrodolomite. Nous sommes constamment exposés à ce rayonnement magnétique en dehors de l'influence de la technologie moderne. Contrairement à certains animaux qui sont capables d'utiliser le champ magnétique terrestre pour s'orienter, l'être humain a besoin d'outils pour percevoir et évaluer les champs magnétiques. Dans tout champ magnétique, les forces agissent sur les électrons et sur les matériaux magnétiques. La force de cet effet peut se mesurer avec un détecteur de rayonnements électromagnétiques. Au moment de mesurer, il faut tenir compte du fait que les champs magnétiques ne se propagent pas uniformément dans l'espace en fonction de la source correspondante et des possibles écarts. La distribution spatiale du champ magnétique et la direction des forces peuvent être représentées sous forme de graphique au moyen des lignes de champ. Plus les lignes de champ sont proches les unes des autres, plus la quantité de densité du flux magnétique et l'effet seront grands.

De nombreux types de détecteur de rayonnements électromagnétiques possèdent un seul capteur qui leur permet de détecter une plage limitée de rayonnement magnétique. Un point à prendre particulièrement en compte est que les champs magnétiques à basse et haute fréquence diffèrent beaucoup quant à leurs propriétés et sont donc généralement détectés avec des capteurs différents. Au moment de l'évaluation des résultats des mesures, n'oubliez pas que les différents champs magnétiques peuvent se recouvrir. Du fait de l'influence mutuelle, l'effet peut sembler déformé, affaibli ou amplifié dans certains points.

Les champs magnétiques statiques sont caractérisés par leur force constante et leur alignement fixe sur les pôles nord et sud. Le champ magnétique terrestre a une intensité relativement basse, qui va de 25 microteslas à l'équateur à 70 microteslas aux pôles terrestres ; il a été également utilisé pendant des siècles pour la navigation à la boussole. Par exemple, l'intensité du champ magnétique terrestre dans la ville de Berlin est de 49 microteslas, et de 47 microteslas à Karlsruhe.
Les champs magnétiques statiques artificiels se produisent là où le courant continu passe, et dans les pièces métalliques magnétisées. Les aimants techniques en matériau ferromagnétique sont aussi appelés aimants permanents. Ces aimants permanents sont disponibles avec différentes puissances et formes, comme cubes, cuboïdes, disques et anneaux magnétiques. La direction de magnétisation est importante pour les applications techniques. La force et l'orientation de ces aimants peuvent être vérifiées à l'aide d'un détecteur de rayonnements électromagnétiques. Les aimants permanents servent, par exemple, à transporter ou à classer des pièces ferromagnétiques, comme les éléments de construction dans les moteurs électriques et les haut-parleurs, les systèmes de comptage dans les tachymètres et les éléments de fixation. Pour toutes ces fonctions, l'aimant doit atteindre l'intensité de champ souhaitée. Or, le détecteur de rayonnements électromagnétiques peut s'utiliser pour la vérification des aimants permanents, ainsi que pour l'inspection de l'entrée des marchandises de matériaux qui ne peuvent être livrés qu'avec un faible degré de magnétisation.

Selon le Ministère Fédéral de l'Environnement, de la Protection de la Nature et de la Sécurité Nucléaire d'Allemagne, les champs magnétiques à basse fréquence sont des champs alternatifs qui oscillent entre 1 Hz et 9000 Hz. Dans d'autres publications, la plage à basse fréquence est aussi indiquée comme allant de 0,1 Hz à 1 kHz. La plage allant de 1 à 10 kHz est appelée, dans ce cas, gamme de fréquences intermédiaires. Les champs à basse fréquence sont, par exemple, ceux générés par les lignes d'approvisionnement en énergie électrique (50 Hz) et par les lignes électriques ferroviaires (16,7 Hz). Pour mesurer la densité du flux magnétique, un détecteur de rayonnements électromagnétiques pour champs à basse fréquence est utilisé. Pour que la mesure soit correcte, le capteur doit être placé en direction des lignes de champ. S'il y a une déviation de la direction, les valeurs les plus basses mesurées sont affichées. Si vous ne connaissez pas la direction des lignes de champ, vous pouvez faire pivoter le détecteur de rayonnements électromagnétiques sur les différents axes dans la position de mesure jusqu'à ce que la valeur de mesure la plus haute s'affiche. Cela permet aussi de déterminer la direction des lignes de champ.
Les champs magnétiques puissants se produisent, par exemple, à proximité des moteurs électriques, des transformateurs (inverseurs, sources d'énergie) et des chauffages électriques, ainsi que dans les plaques à induction. La force diminue lorsque la distance de la source augmente. Le détecteur de rayonnements électromagnétiques peut servir à vérifier à quelle distance de la source les valeurs guides prescrites ou recommandées sont dépassées.

Les champs magnétiques à haute fréquence sont produits par le rayonnement d'ondes radio et de micro-ondes. Notre époque nous expose constamment à ce type de rayonnement. Dans les champs à haute fréquence, les champs électriques et magnétiques qui influent changent constamment de direction (100 000 fois ou plus par seconde). Comme ils sont étroitement couplés entre eux, nous parlons de champs électromagnétiques. L'exposition au rayonnement des applications de radio, radio et télévision, radio mobile, WLAN, Bluetooth et autres réseaux sans fil peut être mesurée avec un détecteur de rayonnements électromagnétiques dont le capteur est conçu pour le rayonnement à haute fréquence. Le rayonnement électromagnétique, émis par les stations de base et les émetteurs, est généralement plus faible dans le corps humain que celui émis par les dispositifs finaux près du corps, comme les téléphones portables et les ordinateurs portables.

Il existe des détecteurs de rayonnements électromagnétiques qui mesurent l'intensité de champ en indiquant séparément la magnitude et la direction pour chacun des trois axes spatiaux, et qui déterminent l'intensité de champ qui en résulte. De nombreux modèles de détecteur de rayonnements électromagnétiques ne mesurent que dans une direction. Dans ce cas, si vous ne connaissez pas l'orientation du champ, vous devrez faire pivoter le capteur magnétique dans les différentes directions spatiales afin de calculer l'intensité maximale du champ.
Le détecteur de rayonnements électromagnétiques avec capteur à tige est particulièrement indiqué pour certaines applications. Au moment d'en choisir un, il est important de voir si l'intensité de champ se mesure dans le sens axial ou transversal par rapport à la tige. En général, pour la mesure uni-axiale, la valeur la plus haute est mesurée lorsque le capteur est placé en direction des lignes de champ et dans la zone à plus forte densité. Par conséquent, si vous utilisez un capteur axial, la tige de mesure doit être placée parallèlement aux lignes de champ, tandis que la mesure transversale oblige à poser la tige en angle droit par rapport à elles.

Certains types de détecteur de rayonnements électromagnétiques possèdent plusieurs capteurs qui peuvent servir à couvrir différentes intensités d'une gamme de fréquences ou différentes plages de fréquences. Les champs magnétiques statiques et à basse fréquence peuvent être souvent détectés avec le même capteur. Les champs à haute fréquence sont généralement détectés avec des capteurs différents de ceux à basse fréquence, cela explique qu'un détecteur de rayonnements électromagnétiques pour champs à haute et basse fréquence ait normalement plusieurs capteurs.

En particulier, le détecteur de rayonnements électromagnétiques qui dispose d'une fonction de mesure continue, est généralement équipé d'une interface en série pour transférer les données de mesure au PC. Plusieurs dispositifs possèdent une mémoire interne pour pouvoir sauvegarder les valeurs de mesure, les lire et les extraire par la suite, lorsqu'il n'est pas possible de les transférer en temps réel.